Manuell oder automatisch?

Optische Inspektion von Tabletten und Kapseln

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Bei der optischen Inspektion kontrolliert man Tabletten und Kapseln hinsichtlich sichtbarer Abweichungen und sortiert fehlerhafte Produkte aus. Neben der personalintensiven manuellen Inspektion an Verlesebändern eröffnen automatische Inspektionssysteme neues Potenzial für höhere Qualität und mehr Wirtschaftlichkeit.

Der Autor: Christoph Zerwas, Produktmanager für den Bereich Pharma und mechanische Folienprüfung, Paul Lippke Handels-GmbH

Gründe für die optische Inspektion gibt es viele: Der Hersteller stellt ein schwieriges Produkt mit hohem Fehlerrisiko her, er möchte nach Japan exportieren oder einfach die gute Qualität der Produkte systematisch dokumentieren und damit einen Wettbewerbsvorteil bieten. Aus den verschiedenen Intentionen resultieren ebenso unterschiedliche Anforderungen. So muss der Hersteller für den Export nach Japan beispielsweise eine 100- %-Inspektion durchführen, d. h. alle zu exportierenden Tabletten/Kapseln prüfen. Lohnhersteller hingegen können die Inspektion als Zusatzleistung anbieten und werden demzufolge nur einzelne Chargen einer visuellen Inspektion unterziehen.
Manuelle Inspektion
Für die manuelle Sortierung ist keine hohe Anfangsinvestition erforderlich. Standardsortierbänder sind in der Regel kurzfristig lieferbar und bedürfen keiner aufwändigen Inbetriebnahme. Durch Hinzufügen zusätzlicher Sortierbänder und Mitarbeiter ist die manuelle Sortierung nahezu beliebig skalierbar. Stellt jedoch die optische Inspektion einen wichtigen Aspekt für ein Unternehmen dar oder müssen ständig oder häufig große Stückzahlen kontrolliert werden, zeigen sich die Schwächen der manuellen Sortierung.
Der Mensch interpretiert subjektiv. Dadurch ergeben sich große Schwankungen der Sortierergebnisse, d. h. sie sind nicht reproduzierbar und der Inspektionsprozess ist nur begrenzt validierbar. Eine Kombination der manuellen Kontrolle mit anderer Sensorik wie NIR ist nicht möglich, wodurch nur rein kosmetische Defekte aussortiert werden können. Durch den relativ geringen Durchsatz kann es Tage, wenn nicht gar Wochen dauern, eine einzelne oder wenige Chargen abzuarbeiten. Unerwartet hinzukommende Chargen können den Sortieraufwand eskalieren lassen. Die Inspektion wird zum Flaschenhals und verzögert anstehende Auslieferungen. Zudem verändern sich die Sortierkriterien beispielsweise aufgrund wechselnden Personals oder während einer langen Sortierdauer. Dadurch kann eine Charge trotz erfolgter manueller Inspektion möglicherweise die Qualitätskontrolle nicht passieren. Ebenso fehlt die Möglichkeit einer Rückkopplung zur Produktion, um systematische Fehler möglichst schnell zu erkennen und zu analysieren.
Automatische Systeme
Auch automatische Inspektionssysteme haben ihre Schwächen. Eine Hürde für den internen Genehmigungsprozess stellen die relativ hohen Anschaffungskosten dar. Dem folgt ein hoher Aufwand für Inbetriebnahme, Schulung und Qualifizierung. Die beiden Aspekte machen einen kurzfristigen Beginn der Inspektion unmöglich. Für immer mehr Unternehmen überwiegen dennoch die Vorteile einer automatischen Inspektion. Einige der kritischsten Inspektionsaufgaben teurer oder seltener Produkte wie Bi- oder Tri-Layertabletten, Tabletten mit Laserbohrung, Bedruckung oder Prägung können darüber hinaus gar nicht kontrolliert und sortiert werden.
Automatische Inspektionssysteme wie die des französischen Herstellers Proditec haben einen hohen Durchsatz. Sie sortieren Chargen von einer Million Tabletten oder Kapseln innerhalb einer Schicht. Nach korrekter Einstellung der Maschine und bei kontinuierlicher Produktzufuhr läuft das Inspektionssystem vollauto-matisch, d. h. nahezu bedienungslos. Highend-Kamerasysteme erkennen sehr kleine Defekte. Aufgrund des Fehlens der subjektiven Interpretation und der Schwankungen durch den Menschen sind die Sortierergebnisse einer systematischen, automatischen Inspektion immer gleich, d. h. reproduzierbar. Objektivität und Reproduzierbarkeit wiederum machen Inspektionssysteme validierbar. Die statistische Analyse der verarbeiteten Produkte, die auf die Fehlerursachen schließen lässt, hilft bei der zeitnahen Optimierung des Produktionsprozesses. Andere Detektoren wie NIR-Sensoren lassen sich einfach ankoppeln.
Die Proditec-Systeme kontrollieren Tabletten und Kapseln vollautomatisch mit einem Durchsatz von bis zu 250 000 Stück/Stunde. Dabei können alle in der Praxis üblichen Formen verarbeitet werden. Bis zu sieben Kameras inspizieren die Produkte von allen Seiten. Zu den besonderen Stärken dieser Maschinen gehören die hohe Flexibilität und die einfache Bedienung. Das erlaubt kürzeste Produktwechselzeiten und ermöglicht das einfache Anlernen neuer Produkte durch den Bediener selbst.
Praktischer Test
Die beste Entscheidungshilfe gibt ein Test mit realen Produkten mit realen Defekten. Eine Handvoll fehlerhafter Produkte zusammen mit einigen Kilogramm fehlerfreier Produkte genügen, um herauszufinden, wie sich das Inspektionssystem im Einsatz mit den eigenen Tabletten oder Kapseln verhält und welche Ergebnisse hinsichtlich Durchsatz und Sortiergenauigkeit erreicht werden. Das hilft nicht zuletzt bei der Spezifikation der eigenen Anforderungen für die Anschaffung eines automatischen Inspektionssystems:
  • Soll das System für ein bestimmtes, einen Teil oder alle Produkte eingesetzt werden?
  • Sollen ausschließlich Standardprodukt- formen verarbeitet werden?
  • Soll die Inspektion systematisch sein oder bedarf es nur einer Nachsortierung fehlerhafter Chargen?
  • Wie häufig findet ein Produktwechsel statt?
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